Nowa granica: rozwiązania energetyczne Blockchain

Globalny rynek energii w sposób fundamentalny umożliwia funkcjonowanie nowoczesnej gospodarki. Wkrótce procesy umożliwiające przepływ surowców energetycznych od źródła do klienta mogą zostać przekształcone przez aplikacje energetyczne blockchain. Niedawne partnerstwa między wiodącymi międzynarodowymi firmami naftowymi, gazowymi i komunalnymi oraz innowatorami blockchain zapowiadają nową granicę dla energii.

W poniższym artykule przyjrzymy się dwóm fascynującym zastosowaniom blockchain w rzeczywistych wyzwaniach biznesowych w energetyce. W tych przykładach powracamy do tematów z naszego pierwszego artykułu o aplikacji blockchain, w tym:

1. Strategia innowacji Blockchain dla dużych przedsiębiorstw
2. Szybkie eksperymentowanie dzięki różnorodnym projektom pilotażowym
3. Blockchain zwiększający efektywność w bardzo złożonych transakcjach

Energia globalna: ogromna szansa gospodarcza

Pod względem łącznej wartości w dolarach i wpływu na gospodarkę niewiele branż przewyższa skalę światowego rynku energii. Globalna wartość ropy naftowej, gazu ziemnego i energii elektrycznej wynosi 5 bilionów dolarów rocznie, znacznie przewyższając inne surowce surowcowe.

Energię można ogólnie podzielić na dwie kategorie: produkty związane z paliwami kopalnymi oraz energię elektryczną. W kategorii paliw kopalnych firmy zajmujące się poszukiwaniem i produkcją, rafinerią, transportem i handlem detalicznym wytwarzają i transportują różne produkty ropopochodne z ziemi do użytkownika końcowego. W ramach kategorii energii elektrycznej przedsiębiorstwa wytwarzające i przesyłowe wytwarzają i dostarczają energię elektryczną do odbiorców końcowych.

Tło Blockchain i związek z energią

Podobnie jak w przypadku innych silnie uregulowanych branż o intensywnym przetwarzaniu, takich jak bankowość, elementy strukturalne, na których opiera się branża energetyczna, dobrze nadają się do zastosowania blockchain.

W naszym pierwszym artykule sprofilowaliśmy dwa przypadki użycia: finansowanie handlu i identyfikowalność łańcucha dostaw. W każdym przypadku wiele stron organizowało złożone transakcje i przepływy informacji. Aby usprawnić transakcje, opracowali aplikacje blockchain, które skróciły czas cyklu i błędy, zapewniły większą przejrzystość, a ostatecznie obniżyły koszty.

Wczesne aplikacje blockchain w energetyce łączą aspekty obu przypadków użycia, ponieważ mają na celu wydajność łańcucha dostaw i wielostronne transakcje finansowe. Podobnie jak w przypadku większości korporacyjnych aplikacji blockchain, te opisane w tym artykule opierają się na autoryzowanych rejestrach, które zasadniczo różnią się od popularnych publicznych blockchainów, takich jak Bitcoin, ponieważ nie są dostępne dla wszystkich. Zamiast tego wyznaczony administrator dyktuje użytkownikowi prawa dostępu i informacji.

W podejściu podobnym do konsorcjów, które również omówiliśmy w naszym pierwszym artykule, innowatorzy blockchain organizują grupy uczestników branży o wspólnych zainteresowaniach i organizują wysiłki mające na celu zbudowanie nowych produktów, które zastąpią słabsze starsze systemy.

Handel energią i zarządzanie ryzykiem (ETRM)

Na rynkach ropy naftowej i gazu ziemnego rozległe łańcuchy dostaw łączą się w celu odkrywania, wydobywania, rafinacji i dystrybucji produktów do klientów końcowych. Aby koordynować działania związane z obrotem energią w całej sieci kontrahentów, firmy stosują handel energią i zarządzanie ryzykiem (ETRM). ETRM odnosi się szeroko do przepływu pracy, który stanowi podstawę transakcji towarowych, a w szczególności do oprogramowania umożliwiającego przepływ informacji.

ETRM przedstawia idealny przypadek użycia dla blockchain

ETRM wspiera handel energią na wielu rynkach towarowych, w tym ropy naftowej, produktów rafineryjnych, gazu ziemnego i energii elektrycznej. W każdym segmencie, wielu uczestników - w tym firmy, które produkują, udoskonalają, dystrybuują i sprzedają detalicznie - informacje handlowe związane z cenami, zarządzaniem pozycją, logistyką i raportowaniem ryzyka.

Podczas gdy globalny rynek oprogramowania ETRM generuje stosunkowo skromny 1 miliard dolarów rocznych przychodów, jego wpływ jest ogromny, wpływając na biliony dolarów zasobów energetycznych rocznie. Tylko przy globalnym eksporcie ropy naftowej i gazu ziemnego – ostrożnym szacunkach całkowitej wartości nominalnej – ETRM skierował w 2016 r. przepływ towarów o wartości 855 mld USD.

Obecne systemy ETRM są wyciszone i nieefektywne

Aby zilustrować krajobraz, w którym funkcjonuje ETRM, jego obecne ograniczenia i możliwości blockchain, pomocny jest krótki spacer po typowym handlu towarowym. Na wysokim poziomie handel osiąga kulminację w trzech formach ugody między dwiema stronami:

1. Digital - systemy informatyczne dla obu stron uzgadniają informacje handlowe
2. Fizyczne - Sprzedawca dostarcza towar Kupującemu
3. Finansowe — Kupujący dostarcza płatność do Sprzedającego

W uproszczonym handlu energią, jak podkreślono w niedawnym artykule z Cleantech Group, kupujący i sprzedający inicjują transakcję. Obie strony potwierdzają cenę towaru, konsultując się z odpowiednią giełdą cen, na przykład CME dla ropy naftowej West Texas Intermediate.

Następnie, działając za pośrednictwem giełdy internetowej lub pośrednika, Kupujący inicjuje zakup. Po rozliczeniu transakcji zarówno Kupujący, jak i Sprzedający wprowadzają szczegóły transakcji do swoich systemów ETRM, a następnie przesyłają identyczne informacje do swojego brokera i do siebie nawzajem, potwierdzając transakcję i zapewniając zgodność informacji. Etap uzgadniania danych często opiera się na arkuszach kalkulacyjnych wysyłanych pocztą e-mail lub innym ręcznym sprawdzaniu krzyżowym, co wydłuża czas transakcji i zwiększa podatność na błędy ludzkie.

Blockchain pomaga firmom naftowo-gazowym ulepszyć ETRM

Mając powyższe na uwadze, uczestnicy branży zaczęli zwracać się do blockchain jako sposobu na ulepszenie i zwiększenie wydajności systemów ETRM organizujących działalność handlową. W związku z tym trwają prace nad kilkoma obiecującymi programami pilotażowymi, które mają zbadać, w jaki sposób aplikacje blockchain mogą zmienić te systemy.

W czołowym przykładzie Blockchain Technology Group (BTL) rozpoznała znajomy wzorzec nieefektywności transakcji obserwowany w bankowości. W rezultacie zaadaptowali technologię oryginalnie pilotowaną w Visa i kilku europejskich bankach w 2016 r. W ramach tego pilotażowy system blockchain BTL Interbit pomógł bankom w bardziej efektywnym transferze pieniędzy przez granice międzynarodowe, oferując potencjalną alternatywę dla zasiedziałych systemów, takich jak Swift. Opierając się na sukcesie pilotażowego programu finansowego, firma BTL umieściła firmę Interbit w celu zaspokojenia dwóch potrzeb unikalnych dla klientów naftowych i gazowych: prywatności i szybkości.

Aby zoptymalizować pod kątem tych potrzeb, BTL zbudowało własny blockchain. Choć podobna w strukturze do popularnych wersji, takich jak bitcoin i Ethereum, Interbit jest unikalną księgą z uprawnieniami. Dla porównania, blockchain taki jak Ethereum umieszczałby wszystkie dane klientów w jednym miejscu, podczas gdy Interbit tworzy unikalny blockchain dla każdej dwustronnej relacji z klientem. Każdy z tych łańcuchów bloków z kolei łączy się z głównym łańcuchem bloków. W efekcie struktura Interbit tworzy bardziej elastyczny system z uprawnieniami, w którym BTL udziela dostępu do informacji wyłącznie kontrahentom dokonującym transakcji.

BTL zoptymalizował również Interbit pod kątem szybkości, rozpoznając wyjątkowe potrzeby swoich klientów w zakresie skalowalności. W przeciwieństwie do bitcoina lub Ethereum, które mogą przetwarzać odpowiednio tylko 7 i 15 transakcji, Interbit może przetwarzać ponad 100 000 transakcji na sekundę.

BTL jako pierwszy skupił się na handlu gazem, gdzie dotychczasowy proces opierał się na kłopotliwym handlu dokumentami. Zgodnie ze zwyczajową praktyką, kupujący generują nominację - żądanie fizycznej ilości, po określonej cenie, dostarczonej do określonego punktu - do sprzedawcy wyższego szczebla. Nominacja jest często wysyłana pocztą elektroniczną jako załączony plik PDF do wszystkich operatorów uczestniczących w transakcji. Po otrzymaniu nominacji strony te wprowadzają dane do swojego oprogramowania ETRM. Jednak nominacje są często aktualizowane, co wymaga od wszystkich uczestników późniejszego przeszukiwania zaktualizowanego pliku PDF w celu znalezienia nowych informacji i powtórzenia procesu ręcznego wprowadzania danych.

Chociaż teoretycznie prosty proces uzgadniania ręcznego jest praktycznie złożony i kosztowny, a jego ukończenie wymaga wielu dni lub miesięcy. Co więcej, czas transakcji wydłuża się, gdy strony handlowe nie są podmiotami zależnymi w tej samej firmie. Długie czasy rozliczenia przekładają się na wyższe koszty, ponieważ kontrahenci muszą alokować zabezpieczenie handlowe w postaci zaangażowanego kapitału, który jest uwalniany dopiero po rozliczeniu transakcji.

Wprowadź Blockchain. To nie tylko usprawnienie procesu pojednania, ale całkowicie go eliminuje. Według BTL:

„Uzgodnienie jest zapiekane w procesie dodawania danych do łańcucha. Błędy wprowadzania danych są eliminowane, ponieważ wpisy niezgodne z informacjami posiadanymi przez kontrahentów nie zostaną zweryfikowane i dodane do ewidencji… Przejrzysta i zsynchronizowana rozproszona księga zapewnia natychmiastowe rozliczenie i miarodajny zapis szacunków gazu, kiedy zostały dostarczone i kto się podpisał na nich."

Interbit usprawnił proces ETRM poprzez uproszczenie uzgadniania i rozliczania transakcji, w konsekwencji zmniejszając koszty handlu energią w trzech różnych kategoriach:

1. Inwestycja informatyczna
2. Opłaty dla brokerów zewnętrznych
3. Wymagania dotyczące zabezpieczeń

Komentując szersze implikacje technologii blockchain dla energii, ekspert Toptal Finance Scott Bernstein, który pełnił funkcję dyrektora finansowego w wielu przedsięwzięciach naftowych i gazowych, zauważył:

„Jeśli blockchain może przyspieszyć uciążliwe strumienie pracy związane z handlem energią, wpływ na branżę będzie ogromny. Co więcej, może znacznie zmniejszyć ryzyko transgranicznych transakcji towarowych poprzez potencjalnie standaryzację uwierzytelniania z kontrahentami na rynkach wschodzących”.

Etapowa strategia pilotażowa buduje wiarygodność i rozmach

Chociaż blockchain ma ogromny potencjał do ulepszania systemów ETRM, przejście na tę nową technologię jest złożone i należy je przeprowadzać ostrożnie. Kontynuując przykład BTL, firma zastosowała wyważone podejście w ciągu ostatnich 2 lat, uruchamiając serię programów pilotażowych z różnymi globalnymi firmami energetycznymi.

Z każdym kolejnym pilotażem BTL opierał się na wcześniejszym sukcesie, poszerzaniu zakresu i liczbie partnerów innowacyjnych. W strategii przypominającej konsorcja blockchain opisane w naszym pierwszym artykule, wysiłki BTL koordynowały strategiczne cele wielu stron o wspólnym interesie - w tym przypadku bardziej wydajny handel energią.

W styczniu 2018 r. firma BTL ogłosiła swoją rozszerzoną ofertę dla przedsiębiorstw o ​​nazwie OneOffice, rozwiązanie zaprojektowane w celu gromadzenia oszczędności w całym cyklu życia handlu. Uznając dotychczasową udaną współpracę, partner fazy beta, Eni, zauważył:

„Podążając za naszym doświadczeniem podczas europejskiego pilotażu energetycznego, oczekujemy rozszerzenia zakresu, aby umożliwić bezpośrednie przetwarzanie przez cały proces rozliczeniowy, a także szersze uczestnictwo branży”.

Motyw budowania na wczesnym etapie sukcesu, w szczególności poprzez przyciągnięcie większej liczby partnerów branżowych, odzwierciedla trajektorię rozwoju blockchain w innych branżach, takich jak łańcuch dostaw żywności. W każdej pionie, gdy dodatkowi partnerzy wnoszą zasoby i informacje zwrotne na temat produktów, opracowywane rozwiązania niewątpliwie ulegną wzmocnieniu.

Energia rozproszona i sprzedaż energii elektrycznej typu peer to peer

Oprócz ropy i gazu, rynek energii elektrycznej ma ogromny potencjał dla zastosowań blockchain. W szczególności energia odnawialna wprowadza dynamikę rynku, która jest odpowiednia dla rozproszonej księgi. Jako rozwijające się źródło energii elektrycznej, odnawialne źródła energii powinny w coraz większym stopniu wpływać na przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i klientów, aby przyjmowali rozwiązania oparte na blockchain, które poprawiają efektywność rynku.

Chociaż odnawialne źródła energii stanowią tylko około 10% wytwarzanej energii elektrycznej na świecie, szybko wypierają wytwarzanie paliw kopalnych. W 2017 r. nowe inwestycje w odnawialne źródła energii stanowiły ponad 50% dodanych nowych mocy wytwórczych.

Kilku kierowców wysuwa odnawialne źródła energii na pierwszy plan. Według Międzynarodowej Agencji Energii Odnawialnej od 2009 roku koszty instalacji spadły o 30%, a panele słoneczne o 80%. Coraz niższe koszty instalacji umożliwiają twórcom energii odnawialnej konkurowanie z produkcją z paliw kopalnych, często bez dotacji rządowych.

Ponieważ miks wytwarzania energii elektrycznej staje się coraz bardziej rozproszony, zwłaszcza w postaci domowych i małych komercyjnych instalacji słonecznych, pojawiają się nowe możliwości zaspokojenia podaży i popytu na energię elektryczną. Wraz z rosnącymi sieciami generacji rozproszonej i możliwościami pomiaru netto, konsumenci mają teraz możliwość bardziej bezpośredniego monitorowania i kontrolowania swojego zużycia energii i produkcji.

Podobnie jak w przypadku ropy i gazu, handel energią elektryczną stanowi atrakcyjny przypadek użycia dla blockchain. Podobnie obrót energią elektryczną odbywa się między różnymi kontrahentami, którzy mogą czerpać korzyści ze wspólnej księgi handlowej. Rozwijający się rynek energii peer-to-peer już wdraża blockchain, aby poprawić ekonomię transakcji dla kupujących i sprzedających.

Zastosowania Blockchain na australijskim rynku energii elektrycznej

Rozproszone odnawialne źródła energii, takie jak panele słoneczne na dachach, stają się coraz bardziej konkurencyjne cenowo, szczególnie w słonecznych regionach, takich jak Australia, gdzie detaliczne koszty energii zajmują najwyższe miejsce na świecie.

Na australijskim rynku energii elektrycznej startup typu blockchain o nazwie Power Ledger zidentyfikował niezaspokojoną okazję na przecięciu wysokich cen energii elektrycznej, zwiększając rozproszoną energię słoneczną i nieatrakcyjne opcje sprzedaży nadwyżek energii przez konsumentów. Aby zaspokoić niezaspokojoną potrzebę, opracowali tytułową technologię, opartą na blockchain platformę handlu energią typu peer-to-peer, która umożliwia konsumentom sprzedawanie nadwyżki energii słonecznej sąsiadom bez pośrednika.

Power Ledger umożliwia bardziej efektywne udostępnianie rozproszonych zasobów energii — w szczególności paneli słonecznych na dachach. Platforma, zbudowana na ich własnym systemie blockchain EcoChain, opisanym w ich białej księdze, umożliwia producentom energii – których Power Ledger nazywa „prosumentami” – sprzedawać energię pobliskim konsumentom, zapewniając zarówno sprzedającemu, jak i kupującemu lepszą ekonomię poprzez wyeliminowanie pośredników.

Podsumowując zachęty dla konsumentów, które ostatecznie napędzają tezę Power Ledger o handlu energią typu peer-to-peer, współzałożycielka dr Jemma Green zauważyła:

„Konsumenci nie lubią odsprzedawać swojej energii sprzedawcy i odkupić ją po wyższej cenie. … Obecnie, jeśli masz nadwyżkę energii słonecznej, sprzedajesz ją z powrotem za niską taryfę gwarantowaną i odkupujesz (z sieci) za wysoką stawkę.”

Wspierając podejście Power Ledger, zarówno rząd australijski, jak i jedna z największych australijskich firm energetycznych, Origin Energy, podpisały umowę sponsorowania wielu projektów pilotażowych. Ten pierwszy przyznał Power Ledger dotację w wysokości 8 milionów dolarów na wdrożenie Interbit do monitorowania zużycia energii i wody w mieście Fremantle, zapewniając „warstwę transakcyjną” konsorcjum partnerów akademickich, infrastrukturalnych i technologicznych. W programie pilotażowym Origin Energy Power Ledger łączył klientów, którzy chcieli sprzedać lub kupić nadwyżkę energii elektrycznej.

W obu przypadkach blockchain Power Ledger zdigitalizował energię elektryczną, umożliwiając konsumentom handel nią w postaci tokenów o nazwie Sparkz. Sparkz reprezentuje określoną ilość energii, powiązaną 1:1 z lokalną walutą i można ją wymienić w sponsorującym przedsiębiorstwie lub odpowiednim urzędzie.

Na przykład odbiorcy energii elektrycznej mogliby sprzedać jedną kilowatogodzinę energii słonecznej za około 15 Sparkz, które można wymienić w Origin za 0,15 dolarów australijskich. Sprzedawca, który otrzymał Sparkz za energię sprzedaną sąsiadowi, mógł wymienić Sparkz na walutę z Origin.

Wyjaśniając transakcję Sparkz, Green zauważył:

„Gdy ktoś kupuje lub zużywa energię elektryczną, [obrót] jest rejestrowany na blockchainie i te dwie informacje tworzą transakcję, dla której przekazywane są Sparkz… Faktyczne rejestrowanie energii elektrycznej to przeniesienie Sparkza z portfela kupującego do portfela sprzedającego. portfel."

Chociaż wczesne etapy PowerLedger, nastroje partnerów i wpływ na konsumentów są zachęcające. Nawiązując do ciekawości, którą prawdopodobnie podzielają rówieśnicy, dyrektor Origin Tony Lucas zauważył:

„Chociaż ta technologia jest jeszcze dość wczesna, z chęcią zbadamy potencjalne korzyści, jakie handel energią typu peer-to-peer może zaoferować naszym klientom. Power Ledger to jedna z wielu nowych technologii, które obecnie badamy i które naszym zdaniem mogą pomóc nam sprostać zmieniającym się potrzebom naszych klientów”.

Opierając się na danych oszczędnościowych zebranych z wczesnych programów pilotażowych, Power Ledger ma ogromny wpływ na australijskich konsumentów. Wyniki pilotażu z 2016 r. sugerują, że gospodarstwa domowe mogą zaoszczędzić 600 USD rocznie – prawie 40% średniego rachunku z 2017 r. – dzięki Power Ledger.

Wsparcie regulacyjne równie ważne jak skuteczni piloci

Wychwytując zarówno szansę, jak i wyzwanie związane z adopcją blockchain, Marco Dunand, współzałożyciel Mercuria, wiodącego globalnego tradera i partnera BTL, opisał obecne procesy handlowe – które blockchain ma zastąpić – jako „przedarchaiczne”. Z pewnością menedżerowie z innych branż intensywnie korzystających z transakcji są świadkami podobnie przestarzałych procesów.

I chociaż blockchain powinien odciążyć bizantyjskie przepływy dokumentów, Dunand zauważył kolejne nieuchronne wyzwanie: prawne przeszkody w skłonieniu organów zarządzających do rozpoznania blockchain. W związku z tym, ponieważ coraz więcej liderów branży idzie w ich ślady i inwestuje środki w programy pilotażowe, powinni oni łączyć inwestycje w badania i rozwój z porównywalnymi wysiłkami w zakresie kształcenia organów regulacyjnych, pomagając im zrozumieć – i ostatecznie poprzeć – odkrycia ich poszukiwań.